Variieren die Effekte von Habitatverlust und Fragmentierung auf die Populationsgenomik von Bienen und Bienen-Pflanzen-Interaktionen in Abhängigkeit von funktionellen Merkmalen (Ernährung und Körpergröße) bei Centris Ölbienen in Südamerika?

• Antragstellerin: Dr. Belinda Kahnt
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 501673782

Landschaftsfragmentierung und Habitatverlust zählen zu den größten Gefährdungsfaktoren für die globale Bienendiversität und wirken sich somit auch negativ auf die Bereitstellung von Bestäubungsdienstleistungen und das menschliche Wohlergehen aus. Dennoch ist bisher noch unklar, ob bestimmte Eigenschaften manche Bienenarten anfälliger machen für Umweltveränderungen als andere. Die Körpergröße und das Nahrungsspektrum gelten als zwei der wichtigsten ökologischen Merkmale, die beeinflussen wie Bienen mit Umweltveränderungen zurechtkommen. Die Körpergröße ist eng verknüpft mit dem Metabolismus, der Lebensdauer, Fekundität und Migrationsfähigkeit von Individuen, während das Nahrungsspektrum mit der Nutzung von Ressourcen verknüpft ist. Beide Merkmale können die genetische Diversität, den intraspezifischen Genfluss und die genetische Struktur von Populationen beeinflussen, welche wiederum die Größe und Vernetzung von Populationen und damit deren Gefährdung reflektieren. Im Allgemeinen scheinen Spezialisten und/oder kleine Arten stärker gefährdet zu sein, da ihre Populationen dazu tendieren kleiner (genetisch weniger divers) und/oder weniger miteinander verbunden (genetisch stärker strukturiert) zu sein. Südamerikanische, ölsammelnde Centris Bienen sind ein ideales System, um zu untersuchen, ob die genetischen Auswirkungen von Umweltveränderungen abhängig sind von artspezifischen Merkmalen, da Centris-Arten nicht nur in ihrer Nahrungsspezialisierung, sondern auch Körpergröße variieren. Ich schlage daher einen vergleichenden, populationsgenomischen Ansatz und Genomsequenzierungen vor, um zu testen, ob Centris-Arten, die in ihrer Spezialisierung und Körpergröße variieren, auch genetisch unterschiedlich auf Fragmentierung und Habitatverlust reagieren. Dazu werde ich Populationen von acht gemeinsam auftretenden Centris–Arten in unfragmentierten versus fragmentierten Gebieten eines globalen Biodiversitätshotspots, der brasilianischen Cerrado Savanne, miteinander vergleichen, um (i) zu untersuchen, ob die genetische Diversität, Genfluss und die genetische Struktur von Populationen signifikant mit dem Fragmentierungsgrad korreliert sind und (ii) ob sich diese genetischen Parameter anhand der Nahrungsspezialisierung und Körpergröße einer Art vorhersagen lassen. Mittels mutualistischer Netzwerkanalysen und Bestäubungsexperimenten werde ich zudem testen, (iii) ob die Effekte von Landschaftsfragmentierung und Habitatverlust auf Bienen-Pflanzen-Interaktionen und (iv) die Bestäubung in Abhängigkeit von der Spezialisierung von Centris variieren, mit mutmaßlich stärkeren negativen Auswirkungen (Verlust von Interaktionen, Pollenlimitierung) für Spezialisten. Die Ergebnisse dieses Projekts sind bedeutsam für das Artenschutzmanagement und die lokale Wirtschaft, da es dazu beitragen wird das Gefährdungsrisiko von Bienenbestäubern durch Umweltveränderungen besser zu verstehen und eventuell vorhersagen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen